沪粤八年级物理下册探究滑轮的作用学习教案.pptx

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1、会计学1沪粤八年级物理下册探究沪粤八年级物理下册探究(tnji)滑轮的作滑轮的作用用第一页，共35页。温故知新杠杆杠杆(gnggn)(gnggn)的平衡的平衡条件：条件：F F1 1LL1 1=F=F2 2LL2 2当当L1L1L2L2时，时，F1F1F2F2省力省力(shn l)(shn l)杠杆，省力杠杆，省力(shn l)(shn l)，但费距离；，但费距离；当当L1L1L2L2时，时，F1F1F2F2费力杠杆费力杠杆(gnggn)(gnggn)，费力，但，费力，但省距离；省距离；当当L L1 1=L=L2 2时时，F F1 1=F=F2 2等臂等臂杠杆，既不省力，也不省距离。杠杆，既不

2、省力，也不省距离。既既省力又省距离的杠杆是不存在省力又省距离的杠杆是不存在的。的。情境引入情境引入新课新课 学校升旗仪式时，站在地面上学校升旗仪式时，站在地面上的人向下拉绳子，国旗就徐徐升的人向下拉绳子，国旗就徐徐升起来。国旗顶端安装了一个什么起来。国旗顶端安装了一个什么装置可以帮助他把国旗升上去呢装置可以帮助他把国旗升上去呢？国旗顶端安装了一个叫国旗顶端安装了一个叫滑轮滑轮的装置的装置第1页/共34页第二页，共35页。滑轮滑轮(huln)(huln)的应用的应用第2页/共34页第三页，共35页。认识滑轮认识滑轮轴轴框框轮轮这种周边有槽、绕轴心这种周边有槽、绕轴心(zhu xn)(zhu xn

3、)转动的圆轮叫做滑轮。转动的圆轮叫做滑轮。第3页/共34页第四页，共35页。 要把钢材要把钢材(gngci)(gngci)、木料、水泥等建筑材料运、木料、水泥等建筑材料运到楼上，通常会怎样做呢？到楼上，通常会怎样做呢？一一、动滑轮和、动滑轮和定滑轮定滑轮第4页/共34页第五页，共35页。活动活动1 1：用滑轮把钩码：用滑轮把钩码提起来提起来方案方案(fng (fng n)n)二二方案方案(fng (fng n)n)一一第5页/共34页第六页，共35页。滑轮滑轮的的分类分类使用使用(shyng)(shyng)时，轴固定不动时，轴固定不动定滑轮定滑轮使用使用(shyng)(shyng)时，轴和重物

4、一起移动时，轴和重物一起移动动滑轮动滑轮第6页/共34页第七页，共35页。二、探究二、探究(tnji)(tnji)两类滑轮的作用两类滑轮的作用 分别用动滑轮和定滑轮提起质量相等分别用动滑轮和定滑轮提起质量相等(xingdng)(xingdng)的钩码，拉力的大小相等的钩码，拉力的大小相等(xingdng)(xingdng)吗？吗？活动活动2 2：两类滑轮的：两类滑轮的比较比较A A：使用：使用(shyng)(shyng)定滑轮有什么好处定滑轮有什么好处使用使用定滑轮提升物体定滑轮提升物体应应“匀速匀速”。第7页/共34页第八页，共35页。改变拉力改变拉力(ll)(ll)的方向，拉力的方向，拉力

5、(ll)(ll)大小大小变化吗？变化吗？实验实验次数次数钩码的钩码的重力重力G/NG/N绳子末端绳子末端拉动的方向拉动的方向弹簧测力计弹簧测力计的示数的示数F/NF/N1 12 23 34 45 52 2竖直竖直(sh zh)(sh zh)向下向下竖直竖直(sh zh)(sh zh)向下向下竖直向下竖直向下2 22 22 22 22 2斜向下斜向下水平水平4 44 43 33 3使用使用定滑轮定滑轮不能省力，也不能省距离，但可以不能省力，也不能省距离，但可以改变施改变施力的力的方向方向。第8页/共34页第九页，共35页。B B：使用：使用(shyng)(shyng)动滑轮有什么好处动滑轮有什么

6、好处实验实验次数次数钩码所受的钩码所受的重力重力GNGN施力的施力的方向方向弹簧测力计弹簧测力计的示数的示数F FNN1 12 2竖直向上竖直向上1.21.22 23 3竖直向上竖直向上1.71.73 34 4竖直向上竖直向上2.22.23.43.44.44.42.42.4G G0 00.4N0.4N 使用动滑轮可以省力，但不能改变施力的方向；考虑使用动滑轮可以省力，但不能改变施力的方向；考虑(kol)(kol)动滑轮自身的重力，动滑轮自身的重力，F=F=（G+GG+G动）动）/2/2第9页/共34页第十页，共35页。活动活动3 3：: :使用滑轮的理论使用滑轮的理论分析分析定滑轮的实质定滑轮

7、的实质(shzh)(shzh) 转轴固定不动，相当于支点转轴固定不动，相当于支点(zhdin)O(zhdin)O，拉力相当，拉力相当于动力，物体对绳子的拉力相当于阻力。于动力，物体对绳子的拉力相当于阻力。O OG GF Fr rr r Fr Fr = G= Grr F = G F = G定滑轮相当于一个等臂杠杆，因此，不省力定滑轮相当于一个等臂杠杆，因此，不省力(shn l)(shn l)也不费力。也不费力。如果考虑绳子与定滑轮如果考虑绳子与定滑轮之间的摩擦，则之间的摩擦，则 F FG G。第10页/共34页第十一页，共35页。如果如果(rgu)(rgu)改变拉定滑轮的方向呢改变拉定滑轮的方向

8、呢？ 斜着拉时，定滑轮仍旧是等臂杠杆，既不省力斜着拉时，定滑轮仍旧是等臂杠杆，既不省力(shn l)(shn l)也不费力。也不费力。定滑轮的特点定滑轮的特点(tdin)(tdin)定滑轮可以改变用力方向；定滑轮可以改变用力方向；定滑轮既不省力也不费力定滑轮既不省力也不费力，且不，且不省距离；省距离；本质上，定滑轮相当于一个本质上，定滑轮相当于一个等臂杠杆等臂杠杆。O OO OG GF FF FG GO OG GF F第11页/共34页第十二页，共35页。动滑轮实质动滑轮实质(shzh)(shzh)O OG GF F2r2rr r F2r F2r = = GGr r F = F = G/2G/

9、2 动滑轮相当于一个动力臂是阻力臂二倍的省力杠杆动滑轮相当于一个动力臂是阻力臂二倍的省力杠杆，因此，因此(ync)(ync)能省一半力。能省一半力。 使用动滑轮时，实际上存在动滑轮重及绳子使用动滑轮时，实际上存在动滑轮重及绳子(shng (shng zi)zi)与动滑轮之间的摩擦，因此，与动滑轮之间的摩擦，因此，F FG/2.G/2.第12页/共34页第十三页，共35页。F2F F1 1G GL L1 1L L2 2OF F1 1L L1 1 若拉力若拉力(ll)F(ll)F沿斜上方拉，不计定滑轮重及摩沿斜上方拉，不计定滑轮重及摩擦时，擦时，F=G/2F=G/2吗？吗？ 要使动滑轮省一半的力，

10、必要使动滑轮省一半的力，必须使绳子沿竖直方向须使绳子沿竖直方向(fngxing)(fngxing)向上拉。向上拉。动力动力(dngl)(dngl)臂臂L1L1减减小小动力动力F F增大增大动滑轮动滑轮的的特点特点动滑轮不能动滑轮不能改变用力改变用力方向；方向； 动滑轮能动滑轮能省一半力省一半力，但，但费一倍费一倍距距离，即：离，即：F F = = G/2G/2，s s = 2h= 2h 本质上本质上，动滑轮相当于，动滑轮相当于一个动力臂一个动力臂为为阻力臂阻力臂2 2倍倍的的省力杠杆省力杠杆。第13页/共34页第十四页，共35页。三三、滑轮组滑轮组 使用定滑轮能改变力的方向使用定滑轮能改变力的

11、方向(fngxing)(fngxing)，但不能省力，但不能省力；使用动滑轮能省力，但不能改变力的方向；使用动滑轮能省力，但不能改变力的方向(fngxing)(fngxing)。 我们能不能把两者结合起来，组成滑轮组，使其我们能不能把两者结合起来，组成滑轮组，使其既可以改变力的方向既可以改变力的方向(fngxing)(fngxing)，又能省力呢，又能省力呢? ?活动活动4 4：使用滑轮组时拉力与物重的：使用滑轮组时拉力与物重的关系关系 把一个定滑轮与一个动滑轮组合成滑轮组，讨论一下，你能设计(shj)出几种组合方式？把你的方案画出来。第14页/共34页第十五页，共35页。F FG GF FG

12、 GG GF F进行实验进行实验(shyn)(shyn)与收集数据：与收集数据：实验实验次数次数钩码的钩码的重力重力G/NG/N动滑轮的动滑轮的重力重力G G0 0/N/N弹簧测力计弹簧测力计的拉力的拉力F/NF/N吊起动滑轮的吊起动滑轮的绳子股数绳子股数n n1 130.41.72 230.41.73 330.41.22 22 23 312F F=G G12F F=G G13F F=G G第15页/共34页第十六页，共35页。1 1n nF F= =G G得出得出结论：结论： 滑轮组拉力滑轮组拉力F F的大小与吊起动滑轮的绳的大小与吊起动滑轮的绳子股数子股数n n有关。动滑轮被几股绳子吊起，

13、所有关。动滑轮被几股绳子吊起，所用力就是用力就是(jish)(jish)物重的几分之一。物重的几分之一。即即F =1 1n n( (G G物物G G轮轮) ) 由于存在动滑轮由于存在动滑轮(huln)(huln)重及绳重及绳子与滑轮子与滑轮(huln)(huln)之间的摩擦之间的摩擦在不记摩擦的情况在不记摩擦的情况(qngkung)(qngkung)下，滑轮组中同一条下，滑轮组中同一条绳上各处拉力大小相等。绳上各处拉力大小相等。第16页/共34页第十七页，共35页。G GF F = = 1 1n nG G 滑轮组的特点滑轮组的特点(tdin)(tdin) 滑轮组集中滑轮组集中(jzhng)(j

14、zhng)了了动滑轮和定滑轮的优点，既能动滑轮和定滑轮的优点，既能省力，又能改变力的方向。省力，又能改变力的方向。 判断滑轮组绳子的股数的判断滑轮组绳子的股数的方法方法(fngf)(fngf)：“横线切割法横线切割法” 拉力拉力 F F( (绳子自由端绳子自由端) )移动移动距离距离 s s 是物体上升高是物体上升高度度 h h 的的 n n 倍，即倍，即: :s=nhs=nh。第17页/共34页第十八页，共35页。F F= = G G41 F= F= G G21F F= = G G31F F= = G G51滑轮组滑轮组的绕的绕法法绕绳的起点绕绳的起点(qdin)(qdin)：偶定奇：偶定奇

15、动动第18页/共34页第十九页，共35页。组装组装(z zhun)(z zhun)滑轮组的方法滑轮组的方法 一根绳子最多能承受一根绳子最多能承受(chngshu)2(chngshu)2103N103N的力，用的力，用这根绳子匀速提起重力为这根绳子匀速提起重力为8.28.2103N103N物体，不计滑轮重力物体，不计滑轮重力和摩擦，请设计滑轮组并画出装配图。和摩擦，请设计滑轮组并画出装配图。组装组装(z zhun)(z zhun)滑轮组的步骤：滑轮组的步骤：根据根据F=G/nF=G/n得出得出n=G/Fn=G/F，求出绳子求出绳子的的股股数数n;n; 本题本题n n=(8.2=(8.210103

16、 3N N)/()/(2 210103 3N)=4.1,N)=4.1,应该用应该用 5 5 股股绳子绳子来承担物来承担物重；重； 可以选择可以选择2 2个定滑轮和个定滑轮和2 2个动滑轮组装滑轮组，也个动滑轮组装滑轮组，也可以选择可以选择2 2个动滑轮和个动滑轮和3 3个定滑轮组装个定滑轮组装滑轮组。滑轮组。第19页/共34页第二十页，共35页。G G轮轮G G物物F FF F =1 15 5G G物物F F = =1 15 5( (G G物物G G轮轮) )例题例题(lt)(lt)： 在右图所示的滑轮组中，在右图所示的滑轮组中，(a)(a)若动滑轮若动滑轮重重G G轮不计，拉力轮不计，拉力(

17、ll)F(ll)F是多少？是多少？ (b) (b)若动滑轮重若动滑轮重G G轮不能忽略，那么图轮不能忽略，那么图中的拉力中的拉力(ll)F(ll)F应等于多少？应等于多少？分析分析(fnx)(fnx)：图中吊起动滑轮的绳子股数：图中吊起动滑轮的绳子股数为为 5 5第20页/共34页第二十一页，共35页。信息浏览F2 l1 = Rl2 = rO F1 轮轴轮轴(lnzhu)(lnzhu)和斜面和斜面杠杆、滑轮都是简单机械，它们还可以变形杠杆、滑轮都是简单机械，它们还可以变形(bin xng)(bin xng)为轮轴。为轮轴。1 1、轮轴轮轴（1 1）汽车）汽车(qch)(qch)的方向盘：的方向

18、盘： 从上往下看，可画成下图从上往下看，可画成下图: :动动力臂大于阻力臂力臂大于阻力臂省省力力杠杆。杠杆。第21页/共34页第二十二页，共35页。F2 l1 = Rl2 = rO F1 从右往左看，可画成下图从右往左看，可画成下图: :（2 2）井上的辘轳）井上的辘轳(l l)(l l)动力动力(dngl)(dngl)臂大于阻力臂臂大于阻力臂省力省力杠杆。杠杆。第22页/共34页第二十三页，共35页。F2 l1 = Rl2 = rO F1 （3 3）水龙头）水龙头从上边从上边(shng bin)(shng bin)看下去，也可画成下图看下去，也可画成下图: :动力臂大于阻力臂动力臂大于阻力臂

19、省力省力(shn (shn l)l)杠杆。杠杆。第23页/共34页第二十四页，共35页。 （4 4）其他）其他(qt)(qt)轮轮轴轴船舵船舵 门的把手门的把手(b shou)(b shou)螺丝刀螺丝刀自行车的踏板自行车的踏板(t (t bn)bn)活动扳手活动扳手第24页/共34页第二十五页，共35页。F F1 1F F2 2r rR R轮轴轮轴(lnzhu)(lnzhu)的特点的特点 在轮轴中，动力臂是轮的半径在轮轴中，动力臂是轮的半径(bnjng)R(bnjng)R，阻力臂是轴的半径，阻力臂是轴的半径(bnjng)r(bnjng)r。F F1 1RRF F2 2rrF F1 1/F/F

20、2 2=r/R=r/R 动力作用在轮上，轮轴动力作用在轮上，轮轴(lnzhu)(lnzhu)是一个省力杠杆，但费是一个省力杠杆，但费距离。距离。 如果如果动力作用在动力作用在轴轴上，轮轴上，轮轴又将起到什么作用？又将起到什么作用？ 轮轴轮轴实质可看做是一个可实质可看做是一个可以以连续转动的连续转动的杠杆杠杆。第25页/共34页第二十六页，共35页。2 2、斜面斜面斜面也是一种斜面也是一种(y zhn)(y zhn)省力机械。省力机械。第26页/共34页第二十七页，共35页。甲 20cm20cm 20cm20cm 20cm20cm 乙 丙 将玩具车升高将玩具车升高(shn o) 20cm(shn

21、 o) 20cm，甲最费力，丙，甲最费力，丙最省力。最省力。盘山公路就是盘山公路就是(jish)(jish)根据这一原理修建的。根据这一原理修建的。斜面斜面(ximin)(ximin)越缓越缓越省力。越省力。 第27页/共34页第二十八页，共35页。课堂练习课堂练习 1 1、如图，用滑轮、如图，用滑轮(huln)(huln)将重物提起，弹将重物提起，弹簧测力计示数为簧测力计示数为5N5N，人拉绳所用力，人拉绳所用力F F是是 N N，物体和滑轮物体和滑轮(huln)(huln)的总重力是的总重力是 N N。（不计。（不计滑轮滑轮(huln)(huln)和绳的摩擦）和绳的摩擦）5 51010 2

22、 2、物体、物体A A在拉力在拉力(ll)F(ll)F的作用下做匀速直的作用下做匀速直线运动，弹簧测力计的示数为线运动，弹簧测力计的示数为10N10N，那么拉力，那么拉力(ll)F(ll)F为多少为多少N N？FAF FF F2 2F F1 1F F1 1=F=F2 2F=FF=F1 1+F+F2 2F=20NF=20N第28页/共34页第二十九页，共35页。F F甲甲F F乙乙 3 3、如图，利用定滑轮、动滑、如图，利用定滑轮、动滑轮匀速向上提升重物。已知物体轮匀速向上提升重物。已知物体重力都是重力都是60N60N，则：，则： （1 1）不计动滑轮重及绳子）不计动滑轮重及绳子(shng zi

23、)(shng zi)与滑轮的摩擦，拉力与滑轮的摩擦，拉力F F甲、甲、F F乙分别是多少乙分别是多少N N？ （2 2）如果物体被提升了）如果物体被提升了2m2m，则绳子则绳子(shng zi)(shng zi)自由端移动的自由端移动的距离距离S S甲、甲、S S乙分别是多少乙分别是多少m m？ 4 4、如上图所示、如上图所示, ,物体重为物体重为100N,100N,挂重物的钩子承受的拉力挂重物的钩子承受的拉力(ll)(ll)是是 N. N.人匀速拉绳子的人匀速拉绳子的力是力是N N（动滑轮自重不计）（动滑轮自重不计）5 50 0100100第29页/共34页第三十页，共35页。(a)(a)(

24、b)(b)(c)(c)(d)(d) 5 5、如图所示的四个滑轮组中，图、如图所示的四个滑轮组中，图 可省一半力可省一半力，图，图 最费力最费力(fi l)(fi l)，图，图 和图和图 用力大小用力大小一样。一样。(b)(b)(c)(c) (a)(a)(d)(d)第30页/共34页第三十一页，共35页。 6 6、如下图所示、如下图所示, , 用滑轮组牵引着重物沿水平方用滑轮组牵引着重物沿水平方向匀速滑动向匀速滑动, , 已知拉力已知拉力 F=40N, F=40N, 不计滑轮摩擦不计滑轮摩擦(mc)(mc)和重量和重量, , 则重物和地面之间的摩擦则重物和地面之间的摩擦(mc)(mc)力力为为

25、( () ) A A、40N40N； B B、80N80N；C C、120N120N； D D、无法确定、无法确定 C C 7 7、如右上图，甲重、如右上图，甲重16N16N，乙乙重重12N12N，静止不动时，静止不动时，测力计示数测力计示数为为 N N。1212第31页/共34页第三十二页，共35页。 8 8、如下图所示，物体重、如下图所示，物体重100N100N，与地面的摩擦，与地面的摩擦(mc)(mc)为为20N20N，则拉力的大小为，则拉力的大小为 N N，若物体移动，若物体移动m m，拉力移动，拉力移动 m m1010 9 9、物体重、物体重100N100N，拉力为，拉力为20N20

26、N，轮重及摩擦，轮重及摩擦(mc)(mc)不计，物体对地面的压力是不计，物体对地面的压力是 N N8080第32页/共34页第三十三页，共35页。 本节小结本节小结(xioji)(xioji)一、定滑轮一、定滑轮：（1 1）特点：使用定滑轮不省力，但可以改变拉力）特点：使用定滑轮不省力，但可以改变拉力(ll)(ll)的的方向；方向；（2 2）实质：是一个）实质：是一个(y )(y )等臂杠杆。等臂杠杆。二、动滑轮二、动滑轮：（1 1）特点：使用动滑轮可以省一半力，但不改变拉力的）特点：使用动滑轮可以省一半力，但不改变拉力的方向；方向；（2 2）实质：动力臂是阻力臂二倍的省力）实质：动力臂是阻力臂二倍的省力杠杆。杠杆。三、滑轮组三、滑轮组：（1 1）优点：使用滑轮组既可省力，又可改变力的方向（）优点：使用滑轮组既可省力，又可改变力的方向（方便方便）；）；（2 2）使用滑轮组吊重物时，）使用滑轮组吊重物时，总总n n（物物动动）n n， s snh nh 第33页/共34页第三十四页，共35页。感谢您的观看感谢您的观看(gunkn)。第34页/共34页第三十五页，共35页。